ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКАФизика · 7 класс · § 17
Увидеть. Изменить. Понять.

§ 17. Графики пути и скорости при равномерном прямолинейном движении

Как увидеть движение на графике и прочитать путь по площади под линией скорости?

Объясняющая модельСхемы и примеры10 вопросов с разбором
Главный вопрос

Как увидеть движение на графике и прочитать путь по площади под линией скорости?

Наблюдаем и объясняем

Два графика одного движения

Меняй постоянную скорость и время. Сопоставляй точку на графике пути с площадью под графиком скорости.

Схему можно прокрутить вбок. Все значения повторены в расчёте ниже.

3 м/с
5 с

Масштабы осей фиксированы. Площадь считают по значениям на осях: (м/с) · с = м, а не в квадратных сантиметрах рисунка.

01

График — связь величин

По горизонтальной оси откладывают время, по вертикальной — путь или скорость. У каждой оси должны быть название величины, единица и шкала.

Точка графика пути показывает, сколько пройдено к данному моменту. Например, точка (4 с; 12 м) означает путь 12 м за первые 4 с, если отсчёт пути начат с нуля.

Оси

Какие величины показаны

Масштаб

Сколько единиц в делении

Точка

Какой момент и какое значение

Смысл

Что происходило с телом

Чтение графика начинают с обозначений и масштаба осей.

Линия на графике пути изображает дорогу?

Нет. Она показывает зависимость пути от времени. Прямая линия графика не является рисунком рельсов или дороги.

02

Наклон линии пути

При постоянной скорости s = vt. Если в начале путь равен нулю, график является прямой из начала координат. За равные интервалы времени прирост пути одинаков.

На одних и тех же осях более крутая линия соответствует большей скорости. Сравнивать видимый наклон рисунков с разными масштабами нельзя: нужно вычислять Δs / Δt.

Прирост пути

Δs = 12 м

Промежуток

Δt = 4 с

Скорость

v = Δs / Δt = 3 м/с

Скорость по графику пути находят как отношение прироста пути ко времени.

Что означает горизонтальный участок графика пути?

Путь не увеличивается: тело покоится в течение этого промежутка.

Грузовой поезд в Южной Австралии

График описывает изменение величины во времени, а не форму рельсов.

Tomoyn · CC BY 4.0 · Источник фотографии.

Водопад Виктория на Замбези

Реальное движение бывает сложным; график строят для выбранного тела и промежутка.

Vberger · Общественное достояние · Источник фотографии.

03

График постоянной скорости

Если v не меняется, её график — горизонтальная линия. Высота этой линии задаёт значение скорости, а не высоту движения тела над землёй.

Для равномерного движения путь численно равен площади прямоугольника под графиком v(t), с учётом единиц осей: v · t. Произведение (м/с) · с даёт метры.

График s(t)

Наклонная прямая при v > 0

График v(t)

Горизонтальная линия при v = const

Площадь под графиком неотрицательной скорости выражает пройденный путь.

Нужно ли измерять площадь рисунка в квадратных сантиметрах?

Нет. Нужно перемножить значения скорости и времени, прочитанные по шкалам. Размер рисунка на экране на ответ не влияет.

04

Один процесс — два изображения

При v = 2 м/с за 5 с пройдено 10 м. На графике пути конечная точка имеет координаты (5; 10), а на графике скорости линия лежит на уровне 2 м/с.

Эти два графика должны согласовываться. Если время увеличилось вдвое при той же скорости, путь и площадь прямоугольника под v(t) удвоятся.

Один процесс — два изображения: сравнение
Время, сПуть, мСкорость, м/с
002
242
5102

Графики пути и скорости описывают одно движение разными способами.

Почему горизонтальная линия на одном графике означает покой, а на другом — движение?

Потому что вертикальные оси различны. Постоянный путь означает покой; постоянная ненулевая скорость означает равномерное движение.

Соберём главное

Шесть выводов

01Чтение графика начинают с обозначений и масштаба осей.
02Скорость по графику пути находят как отношение прироста пути ко времени.
03Площадь под графиком неотрицательной скорости выражает пройденный путь.
04Графики пути и скорости описывают одно движение разными способами.
05График зависимости нельзя путать с траекторией движения.
06Перед сравнением наклонов нужно проверить масштаб обеих осей.
Тест · 10 вопросовОдин правильный ответ в каждом вопросе

Сначала изучи модель и конспект. За каждый верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5. После проверки откроются пояснения.

1. По горизонтальной оси графиков s(t) откладывают…
2. При постоянной v > 0 график s(t) из начала отсчёта — …
3. График постоянной скорости — …
4. Прирост пути 12 м за 4 с. Скорость?
5. Горизонтальный участок s(t) означает…
6. Площадь под графиком неотрицательной v(t) показывает…
7. v = 2 м/с в течение 5 с: площадь в единицах осей?
8. Можно сравнивать наклон без проверки масштабов?
9. График s(t) — это рисунок дороги?
10. Точка (3 с; 15 м) на s(t) означает…

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Физика, 7 класс», § 17. Тема и содержание сверены с файлом «7 класс. Физика — § 17. при равномерном.pdf». Объяснения, расчётные примеры и модели подготовлены для этого конспекта. Дополнительные зависимости в моделях отмечены отдельно.

Изображения загружаются непосредственно из интернета. Авторство и лицензии указаны под каждой иллюстрацией. Число частиц, размеры и цвета учебных схем условны.

↑

Загрузка прогресса…